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研究生学位论文

论文题目（中文）二氧化硅非晶纳米颗粒的制备与表征
Preparation and characterizations
论文题目（外文）
of amorphous SiO2 nanoparticles
研究生姓名黄丹椿
学科、专业材料科学与工程·材料物理与化学
研究方向新型材料
学位级别硕士
导师姓名、职称李建功教授
论文工作
2014 年 9 月至 2017 年 6 月
起止年月
论文提交日期 2017 年 5 月
论文答辩日期 2017 年 5 月
学位授予日期

校址：甘肃省兰州市
二氧化硅非晶纳米颗粒的制备与表征
中文摘要
纳米玻璃是由纳米尺度的玻璃区域和具有大量自由体积的玻璃/玻璃界面
构成的新型材料，可能具有特殊的物理和化学性质。二氧化硅纳米玻璃可能因
为这种特殊的结构，具有不同于普通玻璃的性能，可尝试解决玻璃的脆性问题，
并拓宽二氧化硅及其他化合物玻璃的应用领域。因而制备出适合压制的分散性
好、球形度高、尺寸细小的二氧化硅非晶纳米颗粒十分有必要。本工作主要通
过微乳液法制备二氧化硅非晶纳米颗粒，并研究表面活性剂的量，助表面活性
剂的量以及硅源的量对纳米颗粒分散性、形貌、尺寸的影响。
微乳液法是一种制备二氧化硅非晶纳米颗粒的重要方法。本次实验采用正
硅酸乙酯（TEOS）作为硅源，正己醇作为助表面活性剂，环己烷作为溶剂，氨
水作为催化剂，聚乙二醇单辛基苯基醚（TX-100）、聚氧乙烯单叔辛基苯基醚
（TX-114）、鲸蜡醇聚氧乙烯（20）醚（Brij-58）分别作为表面活性剂，在三种
不同的反式微乳液中分别制备二氧化硅非晶纳米颗粒，煅烧后得到最终样品；
然后通过 XRD，TEM，EDX 和 FT-IR 来表征样品的结构、成分和形貌。
研究结果表明：通过 TX-100/正己醇/环己烷/氨水反式微乳液得到的产物经
过煅烧后的样品都是纯净的二氧化硅非晶纳米颗粒，并且当 TX-100 的用量为
mL，正己醇的用量为 mL，TEOS 的用量为 mL，氨水的用量为 1 mL，
水的用量为 mL 时，得到的纳米颗粒形状不规则，存在一定程度的团聚，平
均颗粒尺寸为 39 nm，尺寸分布为 28～56 nm；通过 TX-114/正己醇/环己烷/氨
水反式微乳液得到的产物经过煅烧后的样品也都是纯净的二氧化硅非晶纳米颗
粒，并且当 TX-114 的用量为 mL，正己醇的用量为 mL，TEOS 的用量
为 mL，氨水的用量为 1 mL，水的用量为 mL 时，得到的纳米颗粒形状
不规则，分散性好，平均颗粒尺寸为 21 nm，尺寸分布为